函数的定义域和值域
2.2 函数的定义域、值域
1 1 1 1 − ∞, 上递增,故 y ≤ − 1 − 2 × = . 2 2 2 2
∴函数的值域为 − ∞,1 . 2
方法二 (换元法) 令 1 − 2 x = t , 则t≥0
1− t2 . ,且x = 2
1 1 ∴ y = − (t + 1) 2 + 1 ≤ (t ≥ 0), 2 2
基础自测 基础自测 1.(2008·全国Ⅰ理,1)函数 为 A.{x│x≥0} C.{x│x≥1}∪{0} 解析 要使函数有意义,需 B.{x│x≥1} D. {x│0≤x≤1}
y = x(x −1) + x
的定义域 (C )
x( x − 1) ≥ 0, 解得 xx ≥ 0.
4.函数 y = x − 1 的值域是
x
(B ) B. 0, 1
2
A. − 1 ,1
2 2
C.
[0,1]
y= −
D. [0,+∞ )
1 1 1 1 1 + = − ( − )2 + x2 x x 2 4
解析
1 1 Q x ≥ 1,∴ 0 < ≤ 1,∴ 0 ≤ y ≤ . x 2
题型二 定 义域.
抽象函数的定义域
设函数y=f(x)的定义域为[0,1],求下列函数的
1 y = f ( ); x
1 (1)y=f(3x); + f ( x − 1 ); (2) y = f (x + ) 3 3 (3)
(4)y=f(x+a)+f(x-a). 【思维启迪 思维启迪】简单复合函数的定义域要用整体代换的思想 思维启迪
1.求下列函数的定义域:
函数的定义域与值域
函数的定义域与值域一、函数的定义域自变量x 的取值范围叫做函数的定义域(即使得函数的解析式有意义的x 的取值范围)。
二、常见函数的定义域的求法:1、如果f(x)为二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于等于零的实数x 的集合;2、如果f(x)是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数x 的集合;3、当函数y=f(x)中含有x 的式子在对数真数位置时,需使真数大于零,进而求出x 的取值范围;当含有x 的式子在对数的底数位置时,要通过底数大于零且不等于1的x 的取值范围;4、如果f(x)是由几个函数组合而成的,那么函数的定义域是使各个函数同时有意义的实数x 的集合(即各个函数定义域的公共部分构成f(x)的定义域)。
注意:①当通过解不等式或不等式组求定义域时,常常借助数轴求交集,同时考虑端点是否可取;②在解决函数问题时首先考虑定义域,“定义域优先原则”;③定义域的最终结果一定要写成集合或者区间的形式;④实际问题的自变量范围应根据实际情况确定。
典例分析:23x 4x f=x--+1、函数的定义域为()A 、[-4,1] B[-4,0] C 、(0,1] D 、[]4- ,0)(0,12f(x)=x x x +、函数(-1)的定义域()A 、(][)01-∞+∞ ,, B 、[)∞1,+ C 、{0} D 、{}[)01+∞ ,3、若函数y=f (x )的定义域[0,2],则函数()(2)g x 1f x x =-的定义域是()A 、[0,1]B 、[0,1)C 、[0,1)U(1,4]D 、(0,1) 4、若函数f (2x-1)的定义域为[0,1) ,则f (1-3x )的定义域是() A 、(-2,4] B 、12,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭ C 、10,6⎛⎤ ⎥⎝⎦ D 、20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦三、函数的值域:1、函数值域的概念:所有函数值的集合叫做函数的值域。
2、求函数值域的常用方法(1)配方法:若函数类型为一元二次函数,则采用此法求其值域。
函数的定义域与值域分析
函数的定义域与值域分析函数是数学中的重要概念,它描述了两个集合之间的映射关系。
在函数的研究中,定义域和值域是两个重要的概念,它们对于理解函数的性质和特点有着重要的作用。
本文将对函数的定义域与值域进行分析和讨论。
一、定义域的概念在数学中,函数的定义域是指函数自变量的取值范围。
简单来说,就是函数中自变量可以取的实数的范围。
在定义域内的每一个实数都与函数中的唯一一个值相对应。
例如,对于函数f(x)=√x,定义域为非负实数集[0, +∞)。
这意味着函数中的自变量x必须大于等于0,否则函数无法定义。
在确定函数的定义域时,需要注意以下几个方面:1. 分式函数的定义域:对于分式函数,需要注意分母不能为0。
例如,对于函数f(x)=1/(x-1),定义域为实数集R中除了x=1的所有实数。
2. 根式函数的定义域:对于根式函数,需要注意根号内的值必须大于等于0。
例如,对于函数f(x)=√(x-2),定义域为[x≥2]。
3. 复合函数的定义域:对于复合函数,需要注意每个函数的定义域。
例如,对于函数f(g(x)),需要保证g(x)的定义域在f(x)的定义域内。
二、值域的概念函数的值域是指函数的所有可能的取值。
简单来说,就是函数中因变量的取值范围。
值域可以是一个集合,也可以是一个区间。
例如,对于函数f(x)=x^2,值域为非负实数集[0, +∞)。
这意味着函数中的因变量y的取值范围大于等于0。
在确定函数的值域时,需要注意以下几个方面:1. 一次函数的值域:对于一次函数,其值域为整个实数集R。
例如,对于函数f(x)=2x+1,值域为实数集R。
2. 幂函数的值域:对于幂函数,其值域取决于指数的奇偶性。
例如,对于函数f(x)=x^2,值域为非负实数集[0, +∞);对于函数f(x)=x^3,值域为整个实数集R。
3. 三角函数的值域:对于三角函数,其值域是有界的。
例如,对于函数f(x)=sin(x),值域为闭区间[-1, 1]。
三、定义域与值域的关系函数的定义域和值域之间存在着密切的关系。
函数的定义域及值域
函数的定义域及值域
函数的定义域和值域是函数的两个基本概念,也是学习函数的重要内容之一。
下面将详细介绍函数的定义域和值域。
函数的定义域指函数自变量的取值范围。
也就是说,在函数中,自变量只能取定义域中的值。
定义域可以是一个数集,也可以是多个数集的交集。
对于一些函数,其定义域可能需要满足一些额外的条件,例如函数的分母不能为零。
下面是一些常见的函数定义域:
(1)多项式函数的定义域是实数集R。
(2)有理函数的定义域是除去使分母为零的实数集的补集。
(3)指数函数、对数函数、三角函数等的定义域都要满足一定条件,例如指数函数的定义域是实数集,对数函数的定义域是(0,+\infty)。
函数的值域是函数在定义域内所有可能的输出值所形成的集合。
也就是说,值域是函数的因变量的取值范围。
对于函数的值域,通常需要考虑函数的单调性、奇偶性、周期等性质。
下面是一些常见的函数值域:
(2)对于三角函数sinx和cosx,它们的值域都是[-1,1]。
(3)对于指数函数y=a^x,其中a>0且a!=1,其值域是(0,+\infty)。
需要注意的是,在求解函数的值域时,需要考虑函数的定义域。
如果函数的定义域不是实数集,那么需要剔除定义域外的值。
综上所述,函数的定义域和值域是函数的两个基本概念。
在学习函数时,我们需要认真理解它们的含义,并学会合理运用。
函数的定义域和值域
函数的定义域和值域函数的定义域、值域⼀、知识回顾第⼀部分:函数的定义域1.函数的概念:设集合A 是⼀个⾮空的数集,对于A 中的任意⼀个数x ,按照确定的法则f ,都有唯⼀的确定的数y 与它对应,则这种关系叫做集合A 上的⼀个函数,记作()x f y =,(A x ∈)其中x 叫做⾃变量,⾃变量的取值范围(数集A )叫做这个函数的定义域.如果⾃变量取值a ,则由法则f 确定的值y 称为函数在a 处的函数值,记作)(a f y =或ax y=,所有的函数值所构成的集合{}A x x f y y ∈=),(叫做这个函数的值域.2.定义域的理解:使得函数有意义的⾃变量取值范围,实际问题还需要结合实际意义在确定⾃变量的范围,注意:定义域是个集合,所以在解答时要⽤集合来表⽰. 3.区间表⽰法:设a ,R b ∈,且b a <.满⾜b x a ≤≤的全体实数x 的集合,叫做闭区间,记作[]b a ,. 满⾜b x a <<的全体实数x 的集合,叫做开区间,记作()b a ,.满⾜b x a ≤<或b x a <≤的全体实数x 的集合,都叫做半开半闭区间,记作(][)b a b a ,,或.b a 与叫做区间的端点,在数轴上表⽰时,包括端点时,⽤实⼼的点,不包括时⽤空⼼点表⽰.4.基本思想:使函数解析式有意义的x 的所有条件化为不等式,或不等式组的解集.5.定义域的确定⽅法:保证函数有意义,或者符合规定,或满⾜实际意义. (1)分式的分母不为零. (2)偶次⽅根式的⼤于等于零. (3)对数数函数的真数⼤于零.(4)指数函数与对数函数的底⼤于零且不等于1. (5)正切函数的⾓的终边不能在y 轴上. (6)零次幂的底数不能为零.(7)分段函数:①分段函数是⼀个函数.②分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(8)复合函数定义域的求法:①已知)(x f y =的定义域是A ,求()[]x f y ?=的定义域的⽅法为解不等式:A x ∈)(?,求出x 的取值范围.②已知()[]x f y ?=的定义域为A ,求)(x f y =的定义域的⽅法:A x ∈,求)(x ?的取值范围即可.第⼆部分:函数的值域函数值域的确定⽅法:(1)直接观察法对于⼀些⽐较简单的函数,其值域可通过观察得到. (2)分离常数法:分⼦、分母是⼀次函数得有理函数,形如,dcx bax y ++=,,,,,(d c b a 为常数,)0≠c 可⽤分离常数法,此类问题⼀般也可以利⽤反函数法.(3)换元法:运⽤代数代换,将所给函数化成值域容易确定的另⼀函数,从⽽求得原函数的值域,如d cx b ax y +±+=(d c b a ,,,均为常数且0≠a )的函数常⽤此法求解. (4)配⽅法:适⽤于⼆次函数值域的求值域. (5)判别式法:适⽤于⼆次函数型值域判定.(6)单调性法:利⽤单调性,端点的函数值确定值域的边界.(7)函数的有界性:在直接求函数值域困难的时候,可以利⽤已学过函数的有界性,反过来确定函数的值域.(8)不等式法:利⽤不等式的性质确定上下边界.(9)数形结合法:函数解析式具有明显的某种⼏何意义,如两点间的距离公式直线斜率等等,这类题⽬若运⽤数形结合法,往往会更加简单,⼀⽬了然,赏⼼悦⽬.⼆、精选例题第⼀部分:函数的定义域例1.函数x x y +-=1的定义域为()A .{}1x x ≤B .{}0x x ≥ C.{}10x x x ≥≤或 D.{}01x x ≤≤【解析】由题意??≥≤≥≥-01001x x x x 即∈x {}10≤≤x x ,故选D. 例2.函数()()xx x x f -+=01的定义域是()A .()0,+∞B .(),0-∞C.()(),11,0-∞--UD.()()(),11,00,-∞--+∞U U【解析】由?≠-≠+001x x x 得,01<-≠x x 故选C.例3.若函数()1+=x f y 的定义域是[],3,2-则()12-=x f y 的定义域是()5.0,2A ??[]4,1.-B []5,5.-C []7,3.-D 【解析】Θ()1+=x f y 的定义域是[],3,2-,32≤≤-∴x[]4,11-∈+∴x ,即()x f 的定义域是[]4,1-.⼜由4121≤-≤-x 解得250≤≤x即()12-=x f y 的定义域是??25,0故选.A例4.设函数()x f y =的定义域是()1,0,则()2x f y =的定义域是什么?【解析】Θ函数()x f y =的定义域是()1,0.102<<∴x 即11<<-x故()2x f y =的定义域是()1,1-∈x 且0≠x .例5.已知函数(),11+=x x f 则函数()[]x f f 的定义域是() {}1.-≠x x A {}2.-≠x x B {}21.-≠-≠x x x C 且{}21.-≠-≠x x x D 或【解析】:()11+=x x f 的定义域是101-≠?≠+x x 则()[]x f f 的定义域是111-≠+x 即21012-≠-≠?≠++x x x x 且故选.C 例6.已知()x f21-求函数??-xx f 213的定义域是?【解析】由()x f21-可知021≥-x 即0213≥-x x ()2100312≤≤?≤-?x x x故函数-x x f 213的定义域是??∈21,0x例7.若函数y =的定义域是R ,求实数k 的取值范围.【解析】当0=k 时,86+-=x y ,当34>x 时,⽆意义,∴0≠k ;当068y kx x k =-++为开⼝向下的⼆次函数,图像向下延伸,函数值总会出现⼩于零的情况,进⽽,0k 时,同时要求0≤?,即解得1≥k .例8.已知函数x x x f -+=11lg )(,求函数)2(12)1()(xf x x f x F +++=的定义域. 【解析】由题意011>-+xx,即0)1)(1(<+-x x ,解得11<<-x 故函数xxx f -+=11lg )(的定义域为)1,1(-所以??≠+<+<-012111x x 解得02<<-x 且21-≠x .即12)1()(++=x x f x m 的定义域为)0,21()21,2(---Y⼜121<<-x,解得22<<-x ,即)2(x f 的定义域为)2,2(-)2(12)1()(xf x x f x F +++=的定义域即为)(x m 和)2(x f 的定义域的交集,即)0,21()21,2(---Y )2,2(-I =)0,21()21,2(---Y故函数)2(12)1()(xf x x f x F +++=的定义域为)0,21()21,2(---Y .例9.已知函数()23x x f x a b =?+?,其中常数,a b 满⾜0ab ≠. (1)若0ab >,判断函数()f x 的单调性;(2)若0ab <,求(1)()f x f x +>时x 的取值范围. 【解析】(1)当0,0a b >>时,任意1212,,x x R x x ∈<,则121212()()(22)(33)x x x xf x f x a b -=-+-∵121222,0(22)0x x x x a a <>?-<,121233,0(33)0x x x xb b <>?-<,∴12()()0f x f x -<,函数()f x 在R 上是增函数. 当0,0a b <<时,同理,函数()f x 在R 上是减函数. (2)(1)()2230x x f x f x a b +-=? +?>当0,0a b <>时,3()22x a b >-,则 1.5log ()2ax b >-;当0,0a b ><时,3()22x a b <-,则 1.5log ()2ax b<-.第⼆部分:函数的值域1.观察法:例1.求函数x y 1=的值域. 【解析】0≠x Θ01≠∴x0≠∴y ,即值域为:()()+∞∞-,00,Y2.分离常数法:分⼦、分母是⼀次函数得有理函数,形如)0,,,(,≠++=c d c b a dcx bax y 为常数,,可⽤分离常数法,此类问题⼀般也可以利⽤反函数法.通式解析:)(,)(cad b d cx c ad b c a d cx b c ad d cx c a d cx b ax y ≠+-+=++-+=++=故值域为?≠c a y y 例2.求函数125xy x -=+的值域. 【解析】因为177(25)112222525225x x y x x x -++-===-++++,所以72025x ≠+,所以12y ≠-,所以函数125x y x -=+的值域为1{|}2y y ≠-.3.换元法:运⽤代数代换,将所给函数化成值域容易确定的另⼀函数,从⽽求得原函数的值域,如d cx b ax y +±+=(d c b a ,,,均为常数且0≠a )的函数常⽤此法求解.例3.(A 类)求函数2y x =.【解析】令x t 21-=(0t ≥),则212t x -=,所以22151()24y t t t =-++=--+因为当12t =,即38x =时,max 54y =,⽆最⼩值所以函数2y x =5(,]4-∞.4.三⾓换元:例4.求函数2)1(12+-++=x x y 的值域.【解析】0)1(12≥+-x Θ1)1(2≤+∴x ,令[]πββ,0,cos 1∈=+x1)4sin(21cos sin cos 11cos 2++=++=-++=∴πβββββy ,,0πβ≤≤Θ4544ππβπ≤+≤,1)4sin(22≤+≤-πβ, 121)4sin(20+≤++≤πβ故值域为:[]12,0+ 5.配⽅法:例5.求函数242y x x =-++([1,1]x ∈-)的值域.【解析】2242(2)6y x x x =-++=--+,因为[1,1]x ∈-,所以2[3,1]x -∈--,所以21(2)9x ≤-≤,所以23(2)65x -≤--+≤,即35y -≤≤,所以函数242y x x =-++在([1,1]x ∈-)的值域为[3,5]-.6.判别式法:例6.求函数2211xx x y +++=的值域. 【解析】原函数化为关于x 的⼀元⼆次⽅程,0)1()1(2=-+--y x x y (1)当1≠y 时,R x ∈,0)1(4)1(22≥---=?y .解得2321≤≤y ,当1=y 时,0=x ,⽽??∈23,211,故函数的值域为??23,21.7.单调性法:例7.求函数x x x f 4221)(-+-=的值域. 【解析】由042≥-x ,解得21≤x ,令x x g 21)(-=,x x m 42)(-=,在21≤x 上)(),(x m x g 均为单调递减函数,所以x x x m x g 4221)()(-+-=+在21≤x 上也是单调递减函数.故0)21()(min ==f x f ,值域为),0[+∞.8.有界性例8.求函数11+-=x x e e y 的值域.【解析】函数变形为11-+=y y e x,0>x e Θ011>-+∴y y ,解得11<<-y ,所以函数的值域为()1,1-.9.不等式法:例9.求函数xx y 4+=的值域;【解析】当0>x 时,4424=?≥+=xx x x y (当x =2时取等号);所以当0>x 时,函数值域为),4[+∞. 当02)4(-=?-≤+-=xx x x y (当2-=x 时取等号);所以当010.数形结合法函数解析式具有明显的某种⼏何意义,如两点间的距离公式直线斜率等等,这类题⽬若运⽤数形结合法,往往会更加简单,⼀⽬了然,赏⼼悦⽬. 例10. (1)求函数82++-=x x y 的值域.(2)求函数5413622++++-=x x x x y 的值域. (3)求函数5413622++-+-=x x x x y 的值域.【解析】(1)函数可以看成数轴上点P (x )到定点A (2),)8(-B 间的距离之和.由上图可知,当点P 在线段AB 上时,10min ==AB y 当点P 在线段AB 的延长线或反向延长线上时,10>=AB y 故所求函数的值域为:),10[+∞ 此题也可以画函数图象来解.(2)原函数可变形为:2222)10()2x ()20()3x (y ++++-+-=可看成x 轴上的点)0,(x P 到两定点)1,2(),2,3(--的距离之和,由图可知当点P 为线段与x 轴的交点时,如图34)12()23(22min =+++==AB y ,故所求函数的值域为),34[+∞.(3)将函数变形为:2222)10()2()20()3(-++--+-=x x y可看成定点A ()3,2到点P )0,(x 的距离与定点B ()2,1-到点P )0,(x 的距离之差. 如图BP AP y -=由图可知:①当点P 在x 轴上且与A ,B 两点不供线时,如点'P ,则构成'ABP ?,()23()1,2--ABPxyBPA根据三⾓形两边之差⼩于第三边,有26)12()23(22=-++=<'-'AB P B P A所以2626<'-'<-P B P A即2626<<-y②当点P 恰好为直线AB 与x 轴的交点时,有26=='-'AB P B P A .综上所述,函数的值域为:]26,26(-.三、课堂训练第⼀部分:函数定义域1.函数()x x x y +-=1的定义域为(){}0.≥x x A{}1.≥x x B{}{}01.Y ≥x x C{}10.≤≤x x D解析:由题意得()≥≥-001x x x ≥≤≥?001x x x 或即[){}0,1Y +∞∈x ,故选.C 2.()xx f 11211++=的定义域为 .【解析】由分式函数分母不为0得:≠≠+≠++001101121x x x解得≠-≠≠-≠-≠010311x x x x x 或或()1,-∞-∈?x ??? ??-31,1Y ??? ??0,31Y ()+∞,0Y3.已知函数()x f 的定义域为[].2,2- ①求函数()x f 2的定义域;②求函数??-141x f 的定义域. 【解析】①Θ函数()x f 的定义域为[]2,2-222≤≤-∴x 即11≤≤-x 故函数()x f 2的定义域为[]1,1-∈x . ②Θ函数()x f 的定义域为[]2,2-21412≤-≤-∴x 即124≤≤-x 故函数??-141x f 的定义域为[]12,4-. 4.已知函数()42-x f的定义域[]5,3∈x ,则函数()x f 的定义域是?【解析】Θ函数()42-x f 的定义域[]5,3∈x 21452≤-≤∴x即函数()x f 的定义域是[]21,5∈x5.如果函数()()()x x x f -+=11的图像在x 轴上⽅,则()x f 的定义域为().{}1.x x B {}11.-≠x x x D 且【解析】对于()(),011>-+x x 当0≥x 时,有()()011<-+x x 11<<-?x 得;10<≤x当0>+x 1-≠?x 得.10-≠6.(1)已知1,,,,≠∈+a R z y x a ,设,,log 11log 11zya a ay ax --==⽤x a ,表⽰z .(2)设ABC ?的三边分别为c b a ,,,且⽅程01lg 2)lg(2222=+--+-a b c x x 有等根,判断ABC ?的形状. 【解析】(1),,log 11log 11 zya a ay ax --==则,log 11log log ,log log log 11log 11zay ax a za a ya a a a -===--y ax a ya a a log 11log log log 11-==-zza a log 11log 1111-=--=所以xz a a log 11log -=,故xa a z log 11-=.(2)原⽅程可以转化为0)(10lg22222=-+-a b c x x ⼜因为⽅程有等根,则0)(10lg 4)2(2222=---=?ab c ,必然有1)(10lg 222=-a b c ,所以10)(10222=-ab c ,即222a b c +=. 故ABC ?为直⾓三⾓形.第⼆部分:函数的值域例1.求函数111++=x y 的值域.【解析】.111,01≥++∴≥+x x Θ∴11110≤++<x ,∴函数的值域为(]1,0.例2.求函数[]2,1,522-∈+-=x x x y 的值域. 【解析】将函数配⽅得:()412 +-=x y []2,1-∈x Θ由⼆次函数的性质可知:当1=x 时,,4min =y 当1-=x 时,8max =y故函数的值域是[]8,4例3.求函数1-+=x x y 的值域.【解析】令()01≥=-t t x ,则12+=t x 故.4321122+??? ??+=++=t t t y⼜,0≥t 由⼆次函数性质知,当0=t 时,;1min =y 当t 不断增⼤时,y 值趋于∞+,故函数的值域为[)+∞,1.例4.求函数2332+-+-=x x x y 的值域.【解析】定义域满⾜?≥+-≥-023032x x x 3≥?x . 令,31-=x y 任取,321≥>x x 由,03333212121>-+--=---x x x x x x1y ∴在[)+∞,3上单调递增.令,2322+-=x x y由,232+-=x x u 对称轴,23=x 开⼝向上,知2y 在[)+∞,3上也单调递增. 从⽽知()=x f 2332+-+-x x x 在定义域[)+∞,3上是单调递增.()∴=≥∴.23f y 值域为[)+∞,2.例5.求函数21+-=x x y 的值域【解析】由1231232≠+-=+-+=x x x y ,可得值域{}1≠y y例6.求13+--=x x y 的值域【解析】可化为 ??>-≤≤---<=3,431,221,4x x x x y 如图:观察得值域{}44≤≤-y y .例7.求函数x y -=3的值域. 【解析】0≥x Θ33,0≤-≤-∴x x 故函数的值域是:[]3,∞-例8.求函数51042+++=x x y 的值域.【解析】配⽅,得().5622+++=x y ().65,6622+≥∴≥++y x Θ∴函数的值域为).,65(+∞+例9.求函数1122+++-=x x x x y 的值域.【解析】Θ1122+++-=x x x x y ,R x ∈,去分母整理得()()01112=-+++-y x y x y.当1=y 时,,0=x 故y 可取1;①当1≠y 时,⽅程①在R 内有解,则()()(),011412≥---+=?y y y,031032≤+-∴y y 解得.331≤≤y ∴函数的值域为.3,31??例10.求函数11--+=x x y 的值域.【解析】原函数可化为:112-++=x x y令,1,121-=+=x y x y 显然21,y y 在[)+∞,1上为⽆上界的增函数所以21,y y y =在[)+∞,1上也为⽆上界的增函数所以当1=x 时,21y y y +=有最⼩值2,原函数有最⼤值22 2= 显然,0>y 故原函数的值域为(]2,0.例11.求函数133+=x xy 的值域【解析】设t x=+13 ,则()111131113113>-=+-=+-+=t ty xx x 101101<<∴<<∴>y tt Θ,()01原函数的值域为∴.例12.求函数53-++=x x y 的值域.【解析】53-++=x x y ??≥-<<--≤+-=)5(22)53(8)3(22x x x x x由图像可知函数53-++=x x y 的值域为[)+∞,8.四、课后作业【训练题A 类】1.函数()f x = ).A . 1[,)2+∞B . 1(,)2+∞ C. 1(,]2-∞ D. 1(,)2-∞2.函数265x x y ---=的值域是()525.≤≤y A5.≤y B 50.≤≤y C 5.≥y D 3.函数31---=x x y 在其定义域内有().A 最⼤值2,最⼩值2- .B 最⼤值3,最⼩值1- .C 最⼤值4,最⼩值0 .D 最⼤值1,最⼩值3-4.已知函数31++-=x x y 的最⼤值为M ,最⼩值为m ,则Mm的值为() 41.A 21.B 22.C 23.D 5.函数()=x f 962+-x 的值域是 ( )A 、(-∞,6)B 、]3,(-∞C 、 (0,6)D 、 (0,3) 6.()421-=x x f 的定义域为_____ 7.函数x x y 21-+=的值域是 . 8.求()43 13512-++-=x x x x f 的定义域9.求2045222+-++-=x x x x y 的值域.10.求函数12-+=x x y 的值域.11.已知()x f 的值域为,94,83??试求()()x f x f y 21-+=的值域.【参考答案】1.【答案】C【解析】由根式知21021≤?≥-x x 故选.C 2.【答案】A【解析】425425216022≤+??+-=--≤x x x Θ, 25602≤--≤∴x x ,即525≤≤y3.【答案】A【解析】由题意得()()()??>≤<-≤-=3,231,421,2x x x x y []2,2-∈?y ,故选A4.【答案】C【解析】两边平⽅,即()()312312+-+++-=x x x x y ()41242++-+=x844max 2=+=y ,4min 2=y ,284max min ==y y 故选C . 5.【答案】B 【解析】∴≥+392x Θ3962≤+-x 故选.B6.【答案】()+∞,8 【解析】80421≥?≥-x x ,即()+∞,8 7.【答案】(],1-∞【解析】令x t 21-=则()0212≥-=t t x 即()()021212≥++-=t t t t f ()11212+--=t故1=t 时,取得最⼤值.即().1≤x f8.【解析】1212210431012>>≥>-≥-x x x x x ,即()+∞,129.【解析】()()1624122+-++-=x x y ()()()()2222402201-+-+++-=x x即可看成三点:()()()4,2,2,1,0,B A x P -,PB PA y +=在PAB ?中AB PB PA >+知点()2,1-A 点()4,2B 在数轴异侧时AB 最⼤. PB PA y +==AB 故()()3742212=--+-=≥AB y10.【解析】显然,函数的定义域为21≥x . 当21≥x 时,函数12,21-==x y x y 都是递增的所以在21=x 时,取得最⼩值.即??+∞∈,21y .11.【解析】()(),412191,9483≤-≤∴≤≤x f x f Θ即有(),212131≤-≤x f令(),21,31,21∈-=t x f t ()(),1212t t x f +-=()()t t t g y +-==∴2121()11212+--=t21,311Θ,∴函数()t g y =在区间21,31上单调递增,,9731min =??? ??=∴g y ∴=??? ??=.8721max g y 函数的值域为87,97.【训练题B 类】1.求()52+=x x f 的值域2.求函数xy --=111的值域3.求函数12--=x x y 的值域.4.已知()x f 43-的定义域为[],2,1-∈x 则函数()x f 的定义域是?5.求下列函数的值域:(1);1342++=x x y (2)5438222+-+-=x x x x y6.对于每个函数x ,设()x f 是2,14+=+=x y x y 和42+-=x y 三个函数中的最⼩者,则()x f 的最⼤值是什么?7.已知??-x f 213的定义域为[]5,1∈x ,则函数()32+x f 的定义域是?8.求下列函数的值域:(1)[);5,1,642∈+-=x x x y(1)245x x y -+=.9.求函数13+--=x x y 的值域.10.函数232+-=kx x y 的值域为??+∞-? -∞-,3232,Y ,求k 的值.11.(1)已知函数?≥<=0,0,)(2x x x x x f ,求))((x f f .(2)求函数12)(2--+=x x x f 的最⼩值.12.若函数432--=x x y 的定义域为[],,0m 值域为,4,425??--求m 的取值范围.【参考答案】1.【解析】25052-≥?≥+x x ,即??+∞-,25 2.【解析】原式化为,11=--x y y ,011≥-=-∴yy x 即01<≥y y 或. 故()[)+∞∞-∈,10,Y y .3.【解析】函数的定义域是{}.,1R x x x ∈≥令()0,1≥=-t t x 则 ,12+=t x8154122222+??-=+-=∴t t t y ,⼜o t ≥,∴结合⼆次函数的图像知()815≥t y .故原函数的值域为?≥815y y . 4.【解析】Θ()x f 43-的定义域为[]2,1-∈x 7435≤-≤-∴x()x f ∴的定义域为[]7,5-∈x .5.【解析】(1)由1342++=x x y 可得,0342=-+-y x yx 当0=y 时,;43-=x 当0≠y 时,,R x ∈故()(),03442≥---=?y y解得,41≤≤-y 且0≠y .当2-=x 时,;1-=y 当21=x 时,.4=y∴所求函数的值域为[].4,1-(2)由5438222+-+-=x x x x y 可得()()0352422=-+---y x y x y ,当02≠-y 时,由,R x ∈得()()()035242162≥----=?y y y ,25≤≤-∴y .25<≤-∴y .经检验2=x 时,5-=y ,⽽2≠y .∴原函数的值域为[]2,5-.6.【解析】在同⼀直⾓坐标系中作出三个函数的图像,由图像可知,()x f 的最⼤值是2+=x y 和42+-=x y 交点的纵坐标,易得()3 8max =x f . 7.【解析】Θ??-x f 213的定义域为[]5,1∈x 2521321≤-≤∴x 即253221≤+≤x 4145-≤≤-∴x 故函数()32+x f 的定义域是??--∈41,45x 8.【解析】(1)配⽅,得().222+-=x y [),5,1∈x Θ∴函数的值域为{}.112<≤y y(2)对根号⾥配⽅得:()30922≤≤?+--=y x y 即[]3,0∈∴y .。
函数的定义域与值域
函数的定义域与值域函数是数学中的重要概念,用于描述输入和输出之间的对应关系。
在函数中,定义域(Domain)指的是函数的所有可能输入值所构成的集合,值域(Range)则是函数的所有可能输出值所构成的集合。
函数的定义域和值域在数学中具有重要的意义和应用,并在各个学科领域中发挥着重要的作用。
1. 定义域在函数中,定义域是指函数的所有可能输入值的集合。
它决定了函数可接受的输入范围。
通常,定义域可以是实数集、整数集、有理数集等。
然而,有些函数可能会有特定的限制条件,如分母不能为零、根号内不能为负数等。
例如,考虑函数f(x) = 1/x,其中x为实数。
在这种情况下,由于分母不能为零,所以x的定义域为除去0的实数集,即x∈R,x≠0。
这样,所有不为零的实数都可以作为这个函数的输入值。
2. 值域在函数中,值域是指函数的所有可能输出值的集合。
它表示了函数所能取得的所有可能结果。
值域的确定需要考虑函数在定义域中的取值范围以及函数本身的性质。
例如,再考虑函数f(x) = 1/x,其定义域为除去0的实数集,即x∈R,x≠0。
对于任意一个不为零的输入值x,在函数中,将其代入公式后可以得到一个相应的输出值,即f(x) = 1/x。
显然,输出值可以是任意实数,因此值域为实数集R,即f(x)∈R,f(x)≠0。
3. 定义域和值域的图示为了更好地理解函数的定义域和值域,可以通过图示来展示函数的输入输出关系。
在坐标系中,将定义域的值放在x轴上,将对应的函数值放在y轴上,可以绘制函数的图像。
例如,回顾函数f(x) = 1/x,在定义域除去0的实数集,可以绘制函数曲线。
这样,x轴上除了0以外的各个点,都对应着y轴上的一个值,而值域即为函数曲线所覆盖的y轴的范围。
4. 应用举例函数的定义域和值域在数学中具有广泛的应用和重要意义。
它们不仅可以帮助我们理解函数的性质,还能在实际问题中起到指导作用。
例如,在物理学和工程学中,定义域和值域的概念可以帮助我们描述和分析各种物理量之间的关系。
函数的定义域和值域
1 函数的定义域和值域要点梳理1.常见基本初等函数的定义域(1)函数y =a x (a >0且a ≠1)、y =sin x 、y =cos x 的定义域是R(2) y =log a x 的定义域是{x |x >0}或(0,+∞),y =tan x 的定义域是{x |x ≠kπ+π2,k ∈Z }. 求定义域方法:①分式中的分母不为0;②偶次根式的被开方数非负;③y =x 0要求x ≠0;④对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1.2.基本初等函数的值域(1)y =kx +b (k ≠0)的值域是R .(2)y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域是:当a >0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫yy ≥4ac -b 24a ;当a <0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫yy ≤4ac -b 24a .(3)y =k x (k ≠0)的值域是{y |y ≠0}.(4)y =a x (a >0且a ≠1)的值域是{y |y >0}.(5)y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R .(6)y =sin x ,y =cos x 的值域是[-1,1].(7)y =tan x 的值域是R .求值域方法:(1)观察法:一些简单函数,通过观察法求值域.(2)配方法:“二次函数类”用配方法求值域.(3)换元法:形如y =ax +b ±cx +d (a ,b ,c ,d 均为常数,且a ≠0)的函数常用换元法求值域,形如y =ax +a -bx 2的函数用三角函数代换求值域.(4)分离常数法:形如y =cx +d ax +b(a ≠0)的函数可用此法求值域.(5)单调性法:函数单调性的变化是求最值和值域的依据,根据函数的单调区间判断其增减性进而求最值和值域.(6)数形结合法,(7)导数法,(8)利用基本不等式典型例题求函数的定义域例1、函数f (x )=1-2x +1x +3的定义域为________. 例2、函数f (x )=x 22-x-lg(x -1)的定义域是________. 例3、函数f (x )=2x +12x 2-x -1的定义域是________. 求函数的值域例4、求下列函数的值域.(1)y =x 2+2x (x ∈[0,3]); (2)y =1-x 21+x 2; (3)y =x +4x(x <0);(4)f (x )=x -1-2x (5)y =log 3x +log x 3-1(x >1).例5、若函数f (x )= 2x 2+2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围。
2.2函数的定义域与值域
2.2函数的定义域与值域一:函数的定义域:1.定义域的概念与表示:2.确定函数定义域的原则:(1)当函数f(x)用列表法给出时,函数的定义域是表格中实数x的集合。
(2)当函数f(x)用图像法给出时,函数的定义域是x轴上投影所需覆盖的实数集合。
(3)当函数f(x)用解析式给出时,函数的定义域是使解析式有意义的实数的集合。
3.确定函数定义域的依据:(1).若f(x)是整式,则x R∈。
(2)若f(x)是分式,则分母不为0.(3)当f(x)是偶次根式,则被开方式x≥0,例:y=x,x≥0,(4)当f(x)是非正数指数幂时,定义域是使幂的底不为0的x取值的集合⇒f(x)>0(5)当f(x)为对数函数时,例y=)flog x(a⇒当对数式或指数式函数的底数中含变量时,底数须大于0且不等于1(6)若f(x)是有限个基本初等函数四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集。
(7)若f[])(xa,时的值域a,,则f(x)的定义域为g(x)在x∈[]bg的定义域为[]b(8)若f(x)的定义域为[]bg的定义域由不等式a≤g(x)≤ba,,其复合函数f[])(x解出(9)对于含字母参数的函数,求其定义域。
根据问题具体情况须对字母参数进行分类讨论(10)由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义二:函数的值域:1.值域的概念与表示:2.求函数值域的常用方法:(1)配方法(2)换元法(3)不等式法(4)逆求法(即利用反函数)(5)单调性法(6)观察法(7)分离常数法(8)数形结合法(9)判别式法(10)中间变量值域法基础自测:1.设a ∈()1,0,则函数y=)1(log -x a 的定义域为( ) A . .(]2,1 B. ()+∞,1 C . [)+∞,2 D .(]2,+∞- 2.下列四个函数:①.Y=3X ②.⎩⎨⎧<≥)0(,2)0(,3x x x x ③. y=-4x+5 (x ∈z) ④ y=2x -6x+7 其中值域相同的是( )A .①② B. ①③ C.②③ D. ②④3.若函数f(x)=3442++-mx mx x 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是() A.()+∞∞-, B .⎪⎭⎫⎝⎛43,0 C.⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,43D.⎪⎭⎫⎢⎣⎡43,04.定义域为R 的函数y=f(x)的值域为[]b a ,,则函数y=f(x+a)的值域是() A.[]b a a +,2 B.[]a b -,0 C.[]b a , D.[]b a a +-,5.函数y=x e -31的值域为---------------。
函数的定义域与值域
函数的定义域与值域函数是数学中一个非常重要的概念,在各个数学分支中都有应用。
函数的定义域和值域是函数研究的基本内容之一。
本文将详细介绍函数的定义域与值域的概念及其应用。
一、函数的定义域函数的定义域是指函数中自变量(x)的取值范围。
简单来说,定义域就是使函数有意义的所有可能自变量值的集合。
如果自变量取值超出定义域,则函数无法计算。
下面通过几个例子来说明。
例子1:考虑函数f(x) = √x由于方根函数的自变量必须是非负实数,所以其定义域为x ≥ 0。
任何小于0的自变量将使得函数无法计算。
例子2:考虑函数 g(x) = 1/x在这种情况下,我们不能让自变量 x 等于0,因为除数不能为0。
所以函数 g(x) 的定义域为x ≠ 0。
其他所有实数都是函数的定义域。
函数的定义域可以是一个具体的数轴区间,也可以是由多个区间组成的集合。
定义域的范围可以是全体实数,也可以是局限于特定范围内。
二、函数的值域函数的值域是函数所有可能输出值的集合。
也就是说,如果我们遍历自变量的所有可能取值,函数的值域就是对应的函数值的集合。
同样地,我们使用几个例子来说明。
例子1:考虑函数 f(x) = x^2对于这个函数,自变量可以取任何实数值。
但是根据平方函数的图像,我们可以看出函数的值域是y ≥ 0。
因为平方的结果不会为负数。
例子2:考虑函数 g(x) = sin(x)由三角函数的周期性可知,对于任何自变量,都存在对应的函数值。
因此,函数 g(x) 的值域是 (-1, 1) 的闭区间。
有时候,函数的值域是一个区间,也可以是由多个不相交区间组成的集合。
三、定义域与值域的应用函数的定义域和值域在数学中广泛应用于各个领域。
例如,在微积分中,对函数进行求导和积分时,必须要考虑函数的定义域。
此外,在解方程和不等式时,也要考虑函数的定义域和值域。
在实际问题中,函数的定义域和值域还可以帮助我们理解现象的范围和取值情况。
例如,当我们研究某种物理模型时,函数的定义域可以帮助我们确定变量的有效范围,而函数的值域则可以帮助我们计算物理量的可能取值。
数学中的函数定义域与值域
数学中的函数定义域与值域一、函数定义域的概念1.函数定义域是指函数中自变量可以取的所有可能值的集合。
2.函数定义域通常用区间表示,如实数集R、有理数集Q、整数集Z等。
3.函数定义域可以是无限的,如f(x) = x^2的定义域为实数集R。
4.函数定义域可以是有限的,如f(x) = sin(x)的定义域为[-1, 1]。
二、函数值域的概念1.函数值域是指函数中因变量可以取的所有可能值的集合。
2.函数值域通常用区间表示,如实数集R、有理数集Q、整数集Z等。
3.函数值域可以是无限的,如f(x) = x^2的值域为非负实数集[0, +∞)。
4.函数值域可以是有限的,如f(x) = sin(x)的值域为[-1, 1]。
三、函数定义域与值域的关系1.函数的定义域与值域不一定相同,它们可以是不同的集合。
2.函数的定义域是函数值域的子集,即函数的所有自变量取值都在值域中。
3.函数的值域可以小于、等于或大于定义域,这取决于函数的特性。
四、确定函数定义域的方法1.对于多项式函数,定义域通常为实数集R。
2.对于三角函数,定义域通常为实数集R。
3.对于指数函数和对数函数,定义域通常为正实数集(0, +∞)。
4.对于分式函数,定义域为除数不为零的所有实数。
5.对于绝对值函数,定义域为所有实数。
五、确定函数值域的方法1.对于多项式函数,值域通常为实数集R。
2.对于三角函数,值域通常为闭区间[-1, 1]。
3.对于指数函数,值域为正实数集(0, +∞)。
4.对于对数函数,值域为实数集R。
5.对于分式函数,值域为非零实数集。
6.对于绝对值函数,值域为非负实数集[0, +∞)。
六、函数定义域与值域的应用1.函数的定义域与值域是研究函数性质的基础,如单调性、奇偶性、周期性等。
2.函数的定义域与值域可以帮助我们理解和解决实际问题,如最值问题、方程问题等。
3.函数的定义域与值域可以用来判断函数的合理性和有效性。
4.函数定义域是指函数中自变量可以取的所有可能值的集合,函数值域是指函数中因变量可以取的所有可能值的集合。
函数的定义域和值域
函数的定义域和值域函数定义映射一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应:f A B→为从集合A到集合B的一个映射(mapping).记作“:f A B→”函数的概念1.定义:如果A,B是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数,在集合B中都有唯一确定的数)(x f和它对应,那么就称B:为从集合A到集合B的f→A一个函数,记作)fy=,(xx∈。
A其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y的值叫做函数值,函数值的集合{}A|)(叫做函数的值域。
f∈xx函数与映射的关系与区别相同点:(1)函数与映射都是两个非空集合中元素的对应关系;(2)函数与映射的对应都具有方向性; (3)A 中元素具有任意性,B 中元素具有唯一性;区别:函数是一种特殊的映射,它要求两个集合中的元素必须是数,而映射中两个集合的元素是任意的数学对象。
函数的三要素函数是由三件事构成的一个整体,分别称为定义域.值域和对应法则.当我们认识一个函数时,应从这三方面去了解认识它.例 已知函数f(x)=3x 2+5x -2,求f(3)、f(-2)、f(a)、f(a+1)例 函数y =xx 23与y =3x 是不是同一个函数?为什么?练习 判断下列函数f (x )与g (x )是否表示同一个函数,说明理由?① f ( x ) = (x -1) 0;g ( x ) = 1 ② f ( x ) = x ; g ( x ) =2x③ f ( x ) = x 2;f ( x ) = (x + 1) 2 ④ f ( x ) = | x | ;g ( x ) = 2x重点一:函数的定义域各种类型例题分析例 求下列函数的定义域(用区间表示) (1)02)23()12lg(2)(x x x x x f -+--=;解:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠-≠->-≥-023112012022x x x x x ,解得函数定义域为]2,23()23,1()1,21( .例 当a 取何实数时,函数y =lg(-x 2+ax +2)的定义域为(-1,2)?分析: 可转化为:确定a 值,使关于x 的不等式-x 2+ax +2>0的解集为(-1,2).解: -x 2+ax +2>0⇒x 2-ax -2<0,故由根与系数的关系知a =(-1)+2=1即为所求.练习、求下列函数的定义域(1)()f x =2)y =⑶4)3lg(2++=x x x y ⑷1||142-+-=x x y⑸)1(log 31-=x y ⑹235684xx x y ---=抽象函数定义域【类型一】“已知f(x),求f(…)”型 例:已知f(x)的定义域是[0,5],求f(x+1)的定义域。
函数的定义域、值域--高考数学【解析版】
专题06 函数的定义域、值域函数的定义域作为函数的要素之一,是研究函数的基础,函数的定义域问题也是高考的热点.函数的值域(最值)也是高考中的一个重要考点,并且值域(最值)问题通常会渗透在各类题目之中,成为解题过程的一部分.【重点知识回眸】1.函数的有关概念 (1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据. (4)函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.提醒:两个函数的值域和对应关系相同,但两个函数不一定相同,例如,函数f (x )=|x |,x ∈[0,2]与函数f (x )=|x |,x ∈[-2,0]. 2.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.提醒:分段函数是一个函数,而不是几个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集. 3.常见函数定义域的求法类型x 满足的条件2()nf x (n ∈N *) f (x )≥0 21()n f x (n ∈N *)f (x )有意义 1()f x 与[f (x )]0 f (x )≠0 log a f (x )(a >0且a ≠1) f (x )>0 a f (x )(a >0且a ≠1)f (x )有意义 tan[f (x )]f (x )≠π2+k π,k ∈Z四则运算组成的函数 各个函数定义域的交集实际问题使实际问题有意义4.①若()y f x =的定义域为(),a b ,则不等式()a g x b <<的解集即为函数()()y f g x =的定义域;②若()()y f g x =的定义域为(),a b ,则函数()g x 在(),a b 上的的值域即为函数()y f x =的定义域.5.常见函数的值域:在处理常见函数的值域时,通常可以通过数形结合,利用函数图像将值域解出,熟练处理常见函数的值域也便于将复杂的解析式通过变形与换元向常见函数进行化归.(1)一次函数(y kx b =+):一次函数为单调函数,图像为一条直线,所以可利用边界点来确定值域.(2)二次函数(2y ax bx c =++),给定区间.二次函数的图像为抛物线,通常可进行配方确定函数的对称轴,然后利用图像进行求解.(关键点:①抛物线开口方向,②顶点是否在区间内).(3)反比例函数:1y x=(1)图像关于原点中心对称(2)当,0x y →+∞→ ,当,0x y →-∞→. (4)对勾函数:()0ay x a x=+> ① 解析式特点:x 的系数为1;0a >注:因为此类函数的值域与a 相关,求a 的值时要先保证x 的系数为1,再去确定a 的值 例:42y x x =+,并不能直接确定4a =,而是先要变形为22y x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再求得2a =② 极值点:,x a x a ==③ 极值点坐标:(,2,,2a a a a --④ 定义域:()(),00,-∞+∞⑤ 自然定义域下的值域:(),22,a a ⎡-∞-+∞⎣(5)函数:()0ay x a x=-> 注意与对勾函数进行对比① 解析式特点:x 的系数为1;0a > ② 函数的零点:x a =③ 值域:R(5)指数函数(xy a =):其函数图像分为1a >与01a <<两种情况,可根据图像求得值域,在自然定义域下的值域为()0,+∞(6)对数函数(log a y x =)其函数图像分为1a >与01a <<两种情况,可根据图像求得值域,在自然定义域下的值域为()0,+∞(7)三角函数的有界性,如sin [1,1],x ∈-cos [1,1]x ∈-. 6.函数值域问题处理策略 (1)换元法:① ()()(),log ,sin f x a y ay f x y f x ===⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦:此类问题在求值域时可先确定()f x 的范围,再求出函数的范围.② ()()(),log ,sin x a y f a y f x y f x ===:此类函数可利用换元将解析式转为()y f t =的形式,然后求值域即可.③形如y ax b cx d =++(2)均值不等式法:特别注意“一正、二定、三相等”.(3)判别式法:若原函数的定义域不是实数集时,应结合函数的定义域,将扩大的部分剔除.(4)分离常数法:一般地, ① ax by cx d+=+:换元→分离常数→反比例函数模型② 2ax bx c y dx e ++=+:换元→分离常数→ay x x=±模型③ 2dx ey ax bx c+=++:同时除以分子:21y ax bx c dx e=+++→②的模型④ 22ax bx cy dx ex f++=++:分离常数→③的模型(5)单调性性质法:利用函数的单调性(6)导数法:利用导数与函数的连续性求图复杂函数的极值和最值, 然后求出值域 (7)数形结合法【典型考题解析】热点一 已知函数解析式求定义域【典例1】(广东·高考真题(文))函数f (x )=11x-+lg(1+x )的定义域是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)【答案】C 【解析】根据函数解析式建立不等关系即可求出函数定义域. 【详解】 因为f (x )=11x-+lg(1+x ), 所以需满足1010x x -≠⎧⎨+>⎩,解得1x >-且1x ≠,所以函数的定义域为(-1,1)∪(1,+∞), 故选:C【典例2】(山东·高考真题(文))函数21()4ln(1)f x x x =-+( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]【答案】B 【解析】 【详解】x 满足2101140x x x +>⎧⎪+≠⎨⎪-≥⎩,即1022x x x >-⎧⎪≠⎨⎪-≤≤⎩. 解得-1<x <0或0<x ≤,选B.【典例3】(2019·江苏·高考真题)函数276y x x =+-_____. 【答案】[1,7]-. 【解析】 【分析】由题意得到关于x 的不等式,解不等式可得函数的定义域. 【详解】由已知得2760x x +-≥, 即2670x x --≤ 解得17x -≤≤, 故函数的定义域为[1,7]-.【典例4】(2022·北京·高考真题)函数1()1f x x x=-_________. 【答案】()(],00,1-∞⋃【解析】 【分析】根据偶次方根的被开方数非负、分母不为零得到方程组,解得即可; 【详解】 解:因为()11f x x x =-100x x -≥⎧⎨≠⎩,解得1x ≤且0x ≠,故函数的定义域为()(],00,1-∞⋃; 故答案为:()(],00,1-∞⋃ 【总结提升】已知函数的具体解析式求定义域的方法(1)简单函数的定义域:若f(x)是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集.(2)复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可. 热点二 求抽象函数的定义域【典例5】(全国·高考真题(理))已知()f x 的定义域为(1,0)-,则函数(21)f x +的定义域为 ( ) A .(1,1)- B .1(1,)2--C .(1,0)-D .1(,1)2【答案】B 【解析】 【详解】试题分析:因为函数()f x 的定义域为(1,0)-,故函数(21)f x +有意义只需-1210x <+<即可,解得1-1-2x <<,选B .【典例6】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()31f x +的定义域为[]1,7,求函数()f x 的定义域. 【答案】[]4,22 【解析】 【分析】根据复合函数定义域的性质进行求解即可. 【详解】因为()31f x +的定义域为[]1,7,所以17x ≤≤,所以43122x ≤+≤.令31x t +=,则422t ≤≤.即()f t 中,[]4,22t ∈. 故()f x 的定义域为[]4,22.【典例7】(2022·全国·高三专题练习)已知函数(1)y f x +=的定义域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,则函数2(log )y f x =的定义域为( )A .(0,)+∞B .(0,1)C .22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2⎡⎤⎣⎦,【答案】D 【解析】 【分析】根据(1)y f x +=的定义域可知1122x ≤+≤,故21log 22x ≤≤,即可求出答案. 【详解】解:∵函数(1)y f x +=的定义域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ∴112x -≤≤,1122x ≤+≤∴函数2(log )y f x =中,21log 22x ≤≤ 24x ≤≤所以函数2(log )y f x =的定义域为2,]. 故选:D 【总结提升】(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由a ≤g (x )≤b 求出. (2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域. 热点三 求函数的值域(最值)【典例8】(江西·高考真题(理))若函数()y f x =的值域是1[,3]2,则函数1()()()F x f x f x =+的值域是( ) A .1[,3]2B .10[2,]3 C .510[,]23D .10[3,]3【答案】B 【解析】 【详解】试题分析:设()f x =t,则1,32t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,从而()F x 的值域就是函数11,,32y t t t ⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦的值域,由“勾函数”的图象可知,102()3F x ≤≤,故选B .【典例9】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =的定义域是R ,值域为[]1,2,则下列四个函数①()21y f x =-;①()21y f x =-;①()12f x y -=;①()2log 11y f x =++,其中值域也为[]1,2的函数个数是( ) A .4 B .3 C .2 D .1【答案】B 【解析】 【分析】求出①②③④中各函数的值域,即可得出合适的选项. 【详解】对于①,因为()12f x ≤≤,则()[]211,3y f x =-∈,①不满足条件;对于②,对于函数()21y f x =-,21x -∈R ,则函数()21y f x =-的值域为[]1,2,②满足条件;对于③,因为()12f x ≤≤,则()[]1,221f x y -∈=,③满足条件; 对于④,因为()12f x ≤≤,()[]11,2f x +∈,则()[]2log 111,2y f x =++∈,④满足条件. 故选:B.【典例10】(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()(2)sin(1)1xf x x x x x =--+-在[1,1)-(1,3]⋃上的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( )A .1B .2C .3D .4【答案】B 【解析】 【分析】令1x t -=,()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,令()21sin sin h t t t t t=+-,根据奇偶性的定义,可判断()h t 的奇偶性,根据奇偶性,可得()h t 在(][2,0)0,2-⋃最大值与最小值之和为0,分析即可得答案. 【详解】由21()[(1)1]sin(1)11f x x x x =---++- 令1x t -=,因为[1,1)(1,3]x ∈-⋃,所以(][2,0)0,2t ∈-⋃;那么()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,(][2,0)0,2t ∈-⋃,令()21sin sin h t t t t t=+-,(][2,0)0,2t ∈-⋃,则()()()()()()2211sin sin sin sin h t t t t t t t h t t t ⎛⎫-=--+--=-+-=- ⎪-⎝⎭,所以()h t 是奇函数可得()h t 的最大值与最小值之和为0, 那么()g t 的最大值与最小值之和为2. 故选:B .【典例11】(2022·河南·郑州四中高三阶段练习(文))高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用其名字命名的“高斯函数”:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也称取整函数,例如:[]1.32-=-,[]3.43=,已知()11313x f x =-+,则函数()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域为______. 【答案】{}1,0- 【解析】 【分析】根据指数函数的性质分析()f x 的值域,进而得到()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域即可 【详解】 ∵()11313x f x =-+,()30,x∈+∞, ∴令30x t =>,则()()1112,1333f x g t t ⎛⎫==-∈- ⎪+⎝⎭故函数()()y f x g t ==⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦的值域为{}1,0-, 故答案为:{}1,0-【典例12】(2023·全国·高三专题练习)函数()21f x x x =+-________;函数24y x x =-________.【答案】 2 22,2⎡⎤-⎣⎦【解析】 【分析】()f x 1x t -换元后化为二次函数可得最大值,函数24y x x =-2cos ([0,])x θθπ=∈,然后利用两角和的余弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,再由余弦函数的性质得取值范围. 【详解】(1)1x -t (t ≥0),所以x =1-t 2.所以y =f (x )=x 1x --t 2+2t =-t 2+2t +1=-(t -1)2+2.所以当t =1即x =0时,y max =f (x )max =2. (2)由4-x 2≥0,得-2≤x ≤2, 所以设x =2cos θ(θ∈[0,π]),则y =2cos θ244cos θ-θ-2sin θ2()4πθ+,因为5[,]444πππθ+∈, 所以cos ()4πθ+∈2⎡-⎢⎣⎦,所以y ∈[-22].故答案为:2;[2,2]-.【典例13】(2023·河南·洛宁县第一高级中学一模(文))已知函数()211122f x x x =++. (1)求()f x 的图像在点()()22f ,处的切线方程; (2)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【答案】(1) 7420x y --=; (2)[]2,3. 【解析】 【分析】对于第一小问,把点()()22f ,代入函数解析式,得切点坐标,通过函数求导,得到过切点的切线的斜率,根据直线的点斜式方程,求切线方程.对于第二小问,解不等式()0f x '>,得函数增区间,解不等式()0f x '<,得函数减区间,结合1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,确定函数单调性,求得最值,进而得值域.(1) 因为()211122f x x x =++,所以()21f x x x '=-,所以()23f =,()724f '=, 故所求切线方程为()7324y x -=-,即7420x y --=. (2)由(1)知()()()2322111x x x x f x x x -++-'==,1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦. 令()0f x '>,得12x <≤;令()0f x '<,得112x ≤<.所以()f x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在[]1,2上单调递增,所以()()min 12f x f ==. 又12128f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()23f =,所以()23f x ≤≤,即()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[]2,3.热点四 求参数的值或取值范围【典例14】(2023·全国·高三专题练习)设a R ∈,函数()2229,1163,1x ax x f x x a x x ⎧-+≤⎪=⎨+->⎪⎩,若()f x 的最小值为()1f ,则实数a 的取值范围为( ) A .[]1,2 B .[]1,3 C .[]0,2 D .[]2,3【答案】A 【解析】 【分析】当1x >时,结合不等式求得其最小值为123a -,当1x ≤时,()()229f x x a a =-+-,根据函数()f x 的最小值为()1f ,列出不等式组,即可求解. 【详解】 当1x >时,22231688883333123x a x a x a a x x x x x+-=++-≥⨯⨯=-, 当且仅当28x x=时,等号成立; 即当1x >时,函数()f x 的最小值为123a -,当1x ≤时,()()222299f x x ax x a a =-+=-+-,要使得函数()f x 的最小值为()1f ,则满足()11102123a f a a ≥⎧⎨=-≤-⎩,解得12a ≤≤,即实数a 的取值范围是[]1,2. 故选:A.【典例15】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()221f x ax x =++R ,则实数a 的取值范围是__. 【答案】[1,+∞) 【解析】 【分析】等价于ax 2+2x +1≥0恒成立,再对a 分类讨论得解. 【详解】解:函数()221f x ax x ++R , 即为ax 2+2x +1≥0恒成立, 若a =0,则2x +1≥0不恒成立; 当a >0,∆=4﹣4a ≤0, 解得a ≥1;当a <0,ax 2+2x +1≥0不恒成立. 综上可得,a 的取值范围是[1,+∞). 故答案为:[1,+∞).【典例16】(2016·北京·高考真题(理))设函数33,(){2,x x x af x x x a -≤=->. ①若0a =,则()f x 的最大值为____________________; ②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是_________________. 【答案】2 (,1)-∞- 【解析】 【分析】试题分析:如图,作出函数3()3g x x x =-与直线 2y x =-的图象,它们的交点是(1,2),(0,0),(1,2)A O B --,由 2'()33g x x =-,知1x =是函数 ()g x 的极小值点,①当0a =时, 33,0(){2,0x x x f x x x -≤=->,由图象可知()f x 的最大值是 (1)2f -=;②由图象知当1a ≥-时, ()f x 有最大值(1)2f -=;只有当 1a <-时,332a a a -<-,()f x 无最大值,所以所求 a 的取值范围是(,1)-∞-.【精选精练】1.(2023·全国·高三专题练习)若集合-1|2M x y x ==⎧⎨⎩,{}2|N y y x -==,则( )A .M N ⋂=∅B .M N ⊆C .N M ⊆D .M =N【答案】B 【解析】 【分析】利用集合间的基本关系来进行运算即可. 【详解】集合M 表示函数21y x =-2x -1>0,解得12x >.集合N 表示函数2y x 的值域,值域为()0,∞+,故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,其定义域和值域分别与函数lg 10x y =的定义域和值域相同的是( ) A .y =x B .y =lg xC .y =2xD .y x【答案】D 【解析】 【分析】求出函数lg 10x y =的定义域和值域,对选项逐一判断即可. 【详解】因函数lg 10x y =的定义域和值域均为()0,∞+, 对于A ,y x =的定义域和值域均为R ,故A 错误;对于B ,lg y x =的定义域和值域分别为()0,,R +∞,故B 错误; 对于C ,2y x =的定义域和值域均为R ,故C 错误;对于D ,y x=定义域和值域均为()0,∞+,故D 正确; 故选:D .3.(2022·全国·高三专题练习)若函数()21f x ax ax =-+R ,则a 的范围是( ) A .()0,4 B .[)0,4 C .(]0,4 D .[]0,4【答案】D 【解析】 【分析】分0a =、0a >、0a <讨论即可求解. 【详解】若()f x 的定义域为R ,则当0a =时,()1f x =满足题意;当0a ≠时,20Δ40a a a >⎧⎨=-≤⎩,解得:04a <≤; 当0a <时,无法满足定义域为R . 综上所述:04a ≤≤,D 正确. 故选:D4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为[]0,1,值域为[]1,2,那么函数()2f x +的定义域和值域分别是( )A .[]0,1,[]1,2B .[]2,3,[]3,4C .[]2,1--,[]1,2D .[]1,2-,[]3,4【答案】C 【解析】 【分析】由[]20,1x +∈可求出函数的定义域,由于()2y f x =+的图象是由()y f x =的图象向左平移2个单位得到,所以其值域不变,从而可得答案 【详解】令[]20,1x +∈得[]2,1x ∈--,即为函数()2y f x =+的定义域, 而将函数()y f x =的图象向左平移2个单位即得()2y f x =+的图象, 故其值域不变. 故选:C .5.(2022·江西·高三阶段练习(文))函数()s 2π2inxf x x =+在[0,1]上的值域为( ) A .[1,2] B .[1,3] C .[2,3] D .[2,4]【答案】B 【解析】 【分析】根据指数函数与正弦函数的单调性可得函数()f x 在上单调递增,从而可求()f x 的值域. 【详解】解:易知函数()s 2π2inxf x x =+在[0,1]上单调递增,且(0)1f =,(1)3f =, 所以()f x 在[0,1]上的值域为[1,3]. 故选:B .6.(2022·全国·高三专题练习)已知(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,那么a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣1] B .(﹣1,12)C .[﹣1,12)D .(0,1)【答案】C 【解析】 【分析】先求出ln ,1y x x =≥的值域,然后确定(12)3,1y a x a x =-+<的值域所包含的集合,利用一次函数性质可得. 【详解】当x ≥1时,f (x )=ln x ,其值域为[0,+∞),那么当x <1时,f (x )=(1﹣2a )x +3a 的值域包括(﹣∞,0), ∴1﹣2a >0,且f (1)=(1﹣2a )+3a ≥0, 解得:12a <,且a ≥﹣1. 故选:C.7.(2023·全国·高三专题练习)函数f (x 2sin 12x π- )A .54,433k k πππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ (k ∈Z ) B .154,433k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ (k ∈Z )C .54,466k k πππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) D .154,466k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z )【答案】B 【解析】 【分析】由题意可得2sin 102x π-≥,然后利用正弦函数的性质求解即可【详解】 由题意,得2sin 102x π-≥,1sin22x π≥, 所以522,Z 626k x k k πππππ≤+≤≤+∈, 解得1544,Z 33k x k k +≤≤+∈,所以函数的定义域为()154,4Z 33k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,故选:B8.(2023·山西大同·高三阶段练习)函数6()e 1||1x mxf x x =+++的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( ) A .3 B .4C .6D .与m 值有关【答案】C 【解析】 【分析】利用分离常数法对函数的式子变形,结合函数奇函数的定义及奇函数最值的性质即可求解. 【详解】由题意可知,()3e 16()3e 1||1e 1||1x x x mx mxf x x x =+=--+++++, 设()()3e 1e 1||1x x mxg x x =--+++,则()g x 的定义域为(),-∞+∞, 所以()()()()()3e 13e 1e 1||1e 1||1x x xx m x mx g x g x x x --⎡⎤-⎢⎥-=-+=--+=-+-+++⎢⎥⎣⎦--, 所以()g x 为奇函数, 所以()()max min 0g x g x +=,所以()()()()max min max min 336f x f x M N g x g x +=+=+++=, 故选:C.9.(2022·江苏南京·高三开学考试)已知函数()()()()5sin sin ,99f x x x g x f f x ππ⎛⎫⎛⎫=++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的最大值为( )A 2B 3C .32D .2【答案】B 【解析】 【分析】 记9t x π=+,()()33sin 2f x h t t t ==+,由三角函数的性质即可求出()g x 的最大值. 【详解】 记9t x π=+,则()()33sin sin sin 32f x h t t t t t π⎛⎫==++= ⎪⎝⎭, 所以()3sin 3,36h t t π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭, 33π>,所以()()f f x 3故选:B.10.(2022·广东·石门高级中学高二阶段练习)函数()12cos f x x x x =+-的最小值为( ) A .1ππ B .22ππC .-1D .0【答案】C 【解析】 【分析】根据题意得到()f x 为偶函数,由0x ≥时,()12cos f x x x x =+-,利用导数求得函数的的单调区间,进而求得函数的最小值. 【详解】由题意,函数()12cos f x x x x =+-的定义域为R ,关于原点对称,且满足()()()1122cos cos f x x x x x x x f x -=-+---=+-=,所以()f x 为偶函数,当0x ≥时,()12cos f x x x x =+-, 可得()1sin 11022f x x xx=≥'+>,()f x 在单调递增,又由()f x 为偶函数,所以()f x 在(),0∞-单调递减,[)0,∞+单调递增, 所以()()min 01f x f ==-. 故选:C. 二、多选题11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数122()log (2)log (4)f x x x =--+,则下列结论中正确的是( )A .函数()f x 的定义域是[4,2]-B .函数(1)=-y f x 是偶函数C .函数()f x 在区间[1,2)-上是减函数D .函数()f x 的图象关于直线1x =-对称 【答案】BD 【解析】 【分析】求出函数定义域为(4,2)-,A 选项错误;利用定义证明函数(1)=-y f x 是偶函数,B 选项正确;函数()f x 在区间[)1,2-上是增函数,故C 选项错误;可以证明f (x )的图象关于直线1x =-对称,故D 选项正确. 【详解】解:函数()()()()()1222log 2log 4log 24f x x x x x ⎡⎤=--+=--+⎣⎦, 由20,40x x ->+>可得42x -<<,故函数定义域为(4,2)-,A 选项错误;()()()21log 33y f x x x ⎡⎤=-=--+⎣⎦的定义域为()3,3-,设()()()2log 33,g x x x ⎡⎤=--+⎣⎦所以()()()()2log 33,g x x x g x ⎡⎤-=-+-+=⎣⎦即()1y f x =-是偶函数,B 选项正确;()()()()222log 24log 28f x x x x x ⎡⎤=--+=---+⎣⎦()22log 19x ⎡⎤=--++⎣⎦()212log 19x ⎡⎤=-++⎣⎦,当[)1,2x ∈-时,()219t x =-++是减函数,外层12log y t =也是减函数,所以函数()f x 在区间[)1,2-上是增函数,故C 选项错误;由()()()()22log 42=f x x x f x ⎡⎤--=-+-⎣⎦,可得f (x )的图象关于直线1x =-对称,故D 选项正确. 故选:BD 三、双空题12.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()ln ,1e 2,1xx b x f x x +>⎧=⎨-≤⎩,若(e)3(0)f f =-,则b =_____,函数()f x 的值域为____. 【答案】 2 (][)2,e 22,--+∞【解析】【分析】根据(e)3(0)f f =-可解得b 的值,代入分段函数,结合对数函数及指数函数的值域求解分段函数的值域即可. 【详解】由(e)3(0)f f =-得13(1)b +=-⨯-,即2b =,即函数()ln 2,1e 2,1xx x f x x +>⎧=⎨-≤⎩, 当1x >时,ln 22y x =+>;当1x ≤时,(]e 22,e 2xy =-∈--.故函数()f x 的值域为(][)2,e 22,--+∞.故答案为:2;(][)2,e 22,--+∞.13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()121x f x a =+-为奇函数,则实数a =__,函数f (x )在[1,3]上的值域为__. 【答案】 1293,142⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】由()f x 是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数可得f (﹣x )=﹣f (x ),代入可求出实数a ;再判断数f (x )在[1,3]上单调性,即可求出答案. 【详解】解:∵f (x )是(﹣∞,0)∪(0,+∞)上是奇函数, ∴f (﹣x )=﹣f (x ), 即121x -+-a121x =---a , 即212xx+-a 121x=---a , 则2a 121221121212x x xx x x=--=-=----1, 则a 12=, 则f (x )11212x =+-在[1,3]为减函数, 则f (3)≤f (x )≤f (1), 即914≤f (x )32≤, 即函数的值域为[914,32],故答案为:12;[914,32] 四、填空题14.(2022·全国·高三专题练习)函数()02lg 2112x y x x x -=++-的定义域是________.【答案】(3,1)(1,2)--⋃- 【解析】 【分析】要使该函数表达式有意义,只需20x ->,2120x x +->,10x +≠同时成立,解不等式即可求出结果. 【详解】 函数()02lg 2112x y x x x -=++-的解析式有意义,由22012010x x x x ->⎧⎪+->⎨⎪+≠⎩,即2341x x x <⎧⎪-<<⎨⎪≠-⎩,所以31x -<<-或12x -<<, 故该函数的定义域为(3,1)(1,2)--⋃-. 故答案为:(3,1)(1,2)--⋃-15.(2022·上海闵行·二模)已知函数()()41log 42x f x m x =+-的定义域为R ,且对任意实数a ,都满足()()f a f a ≥-,则实数m =___________;【答案】1 【解析】 【分析】根据条件得到()()f a f a =-,即()()41log 42xf x m x =+-为偶函数,根据()()f x f x -=列出方程,求出实数m 的值. 【详解】因为()()41log 42xf x m x =+-的定义域为R ,所以40x m +>恒成立, 故0m ≥,又因为对任意实数a ,都满足()()f a f a ≥-, 则对于实数a -,都满足()()f a f a -≥, 所以()()f a f a =-,所以()()41log 42x f x m x =+-为偶函数, 从而()()4411log 4log 422x x m x m x -++=+-, 化简得:()()4110x m --=,要想对任意x ,上式均成立,则10m -=,解得:1m =故答案为:116.(2022·上海市嘉定区第二中学模拟预测)已知函数()y f x =是定义域为R 的奇函数,且当0x <时,()1a f x x x=++.若函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,则实数a 的值为________.【答案】3【解析】【分析】根据已知条件及奇函数的定义求出当0x <时函数的解析式,再利用函数的单调性对a 进行分类讨论,确定单调性即可求解.【详解】由题意可知,因为0x >,所以0x -<, 所以()1a f x x x -=--+, 因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()1a f x f x x x=--=+-. 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3当0a ≤时,由函数的性质知,函数()f x 在[)3,+∞上单调递增;当3x =时,()f x 取得最小值为(3)23a f =+, 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以233a +=,解得3a =(舍), 当09a <≤时,由函数的性质知,函数()f x 在[)3,+∞上单调递增;当3x =时,()f x 取得最小值为(3)23a f =+, 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以233a +=,解得3a =, 当9a >时,由对勾函数的性质知,函数()f x 在),a ⎡+∞⎣上单调递增;在(a 上单调递减; 当x a =()f x 取得最小值为(11f a a a a ==,因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以213a =,解得1a =(舍), 综上,实数a 的值为3.故答案为:3.17.(2022·北京·清华附中模拟预测)已知函数()()2ln ,1,1x a x f x x a x +≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,下列说法正确的是___________.①当0a ≥时,()f x 的值域为[0,)+∞;②a ∀∈R ,()f x 有最小值;③R a ∃∈,()f x 在(0,)+∞上单调递增:④若方程1f x有唯一解,则a 的取值范围是(,2)-∞-.【答案】①②【解析】【分析】由分段函数解析式,讨论参数a ,结合二次函数、对数函数的性质研究()f x 的单调性、最值及对应值域,利用函数()f x 与1y =的交点情况判断参数范围.【详解】由2()y x a =+的对称轴x a =-,当1a >-时,则1x a =-<,且(,)a -∞-上递减,(,1)a -上递增,值域为[0,)+∞, 当1a =-时,则(,1)-∞上递减,值域为[0,)+∞,当1a <-时,则1x a =->,(,1)-∞上递减,值域为2((1),)a ++∞,对于ln y x a =+在[1,)+∞上递增,且值域为[,)a +∞,综上,0a ≥时()f x 的值域为[0,)+∞,①正确;当0a ≥时()f x 最小值为0,当0a <时()f x 最小值为a ,②正确;由211|(1)|ln1x x y a y a a ===+>=+=恒成立,故在(0,)+∞上不可能递增,③错误; 要使1f x 有唯一解,当1a <-时,在[1,)+∞上必有一个解,此时只需2(1)1a +≥,即2a ≤-;当1a =-时,在R 上有两个解,不合题设;当1a >-时,在(,)a -∞-上必有一个解,此时()211{1a a +≤>,无解.所以④错误.故答案为:①② 18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )()221mx m x m =--+-的值域是[0,+∞),则实数m 的取值范围是__. 【答案】230⎡⎢⎣⎦, 【解析】【分析】将m 分为000m m m =><,, 三种情况讨论:当0m =时,()210f x x - 满足条件;当0m <时,由二次函数知开口向下,不满足条件;当0m >时,只需二次函数的0∆≥即可,解出m 的取值范围,综上得m 的取值范围.【详解】解:当0m =时,()()22121f x mx m x m x =--+--[0,+∞),满足条件;令()()221g x mx m x m =--+- ,()()0g x ≥当m <0时,()g x 的图象开口向下,故f (x )的值域不会是[0,+∞),不满足条件;当m >0时,()g x 的图象开口向上,只需()2210mx m x m --+-=的0∆≥,即(m ﹣2)2﹣4m (m ﹣1)≥0, ∴2323m ≤≤,又0m > ,所以230m <≤ 综上,230m ≤≤∴实数m 的取值范围是:230⎡⎢⎣⎦,, 故答案为:230⎡⎢⎣⎦,.。
2.2函数的定义域和值域
【自主解答】(1)(换元法)令 t= 1-2x(t≥0),则 x=1-2 t2. ∵y=-t2+t+1=-(t-12)2+54, ∴当 t=12,即 x=38时 ymax=54,无最小值. ∴函数的值域为(-∞,54].
(2)(三角代换法)函数的定义域是{x|-1≤x≤1}.
设x=sin t,-π2≤t≤π2,则 y=x+ 1-x2化为y=sin t+cos t = 2 sint+π4. ∵-π2≤t≤2π,∴-π4≤t+4π≤34π,
号内大的于式或子等于零
的实数的集合.
(4)如果f(x)是由几个部分的函数式子构成的,那么 函数的定义域是使各部分式子同时有意义的实数 的集合.
求函数的定义域往往归结为解不等式或不等式组
的问题.可以借助数轴求交集,特别要注意区间
端点是实点还是虚点.
集合 区间
求定义域时需注意最终结果一定要写成 的形式.
4sin (4)(图象法)y=2cos
xx+-142=2·sincoxs-x--214,
上式可看作单位圆外一点 P(2,-14)与圆 x2+y2=1 的点
(cos x,sin x)所连线段的斜率的 2 倍.
由图可知 2kPQ≤y≤2kPT.
设过 P 点的直线方程为 y+14=k(x-
2),
【题后总结】在解题中,容易忽视了复合函数f(x) 的定义域,误认为函数y=f(x2)+f2(x)的定义域是 f(x)的定义域,而导致出错,在解题中,应注意隐 含条件的挖掘与应用,避免错误的发生.
函数的定义域与值域
函数的定义域与值域函数是数学中的一个重要概念,它描述了两个集合之间的一种对应关系。
在函数中,定义域和值域是两个关键的概念,它们分别指代了函数的输入和输出的取值范围。
一、定义域的概念在数学中,函数的定义域是指函数的自变量(输入)可以取值的范围。
简单来说,定义域就是函数中所有可能的输入值所组成的集合。
以一个简单的例子来说明定义域的概念。
考虑一个函数f(x) = √x,其中x为实数。
在这个函数中,由于开方运算的定义域为非负实数,所以函数f(x)的定义域为[0, +∞)。
也就是说,只有当x大于等于0时,函数f(x)才有定义。
定义域的确定需要考虑函数中的各种限制条件,比如根号函数中不能出现负数、分母不能为零等等。
因此,在定义函数时,我们需要仔细考虑自变量的取值范围,以确保函数在定义域内有意义。
二、值域的概念值域是函数的输出值所能取到的范围。
也就是说,值域是函数在定义域内所有可能的输出值所组成的集合。
继续以上面的函数f(x) = √x为例。
由于开方运算的结果为非负实数,所以函数f(x)的值域也为[0, +∞)。
也就是说,函数f(x)的输出值只能是大于等于0的实数。
确定函数的值域需要考虑函数的性质和限制条件。
有些函数的值域可以通过观察函数的图像来确定,而有些函数的值域则需要通过数学推导来得出。
三、定义域与值域的关系函数的定义域和值域之间存在着密切的关系。
一般来说,函数的值域是由定义域内的元素经过函数运算得到的结果所组成的。
对于一些简单的函数,比如线性函数y = kx + b,其中k和b为常数,它们的定义域和值域可以很容易地确定。
但对于一些复杂的函数,比如三角函数、指数函数等,确定定义域和值域就需要更深入的研究。
在实际问题中,函数的定义域和值域常常与问题的背景相关。
比如在描述人口增长的函数中,定义域可能是非负实数集合,而值域则可能是正实数集合。
总结起来,函数的定义域和值域是函数的重要属性,它们描述了函数输入和输出的取值范围。
函数的定义域与值域
函数的定义域与值域函数是数学中常见的概念,它在实际问题中起到了非常重要的作用。
而函数的定义域与值域是函数的两个重要属性,它们决定了函数的输入与输出的范围。
本文将详细讨论函数的定义域与值域的概念、计算方法以及应用。
一、函数的定义域函数的定义域指的是函数中所有可能的输入值所构成的集合。
通俗地说,定义域就是函数的自变量(输入)的取值范围。
对于一元函数,我们可以通过分析函数的解析式来确定其定义域。
例如,对于函数f(x) = √(x + 1),我们可以发现根号下的被开方数必须大于等于0,所以函数的定义域为x ≥ -1。
对于多元函数,定义域的确定更为复杂,需要考虑各个自变量之间的约束关系。
以二元函数f(x, y) = √(x + y)为例,需要满足x + y ≥ 0,因此定义域为x + y ≥ 0的平面区域。
二、函数的值域函数的值域指的是函数中所有可能的输出值所构成的集合。
通俗地说,值域就是函数的因变量(输出)的取值范围。
对于简单的函数来说,我们可以通过分析函数的图像来确定其值域。
例如,对于函数f(x) = x²,我们可以发现函数的图像是一个开口向上的抛物线,因此它的值域为y ≥ 0的区间。
对于复杂的函数,我们通常需要借助数学工具来计算其值域。
例如,对于函数f(x) = 1 / x,在无穷大、无穷小附近的值都可以取得,因此其值域为除了0以外的所有实数。
三、定义域与值域的应用函数的定义域与值域在实际问题中具有广泛的应用,下面以几个具体例子说明其用途。
1. 对于自然科学中的物理问题,函数的定义域和值域可以帮助我们确定问题的合理范围和可能结果。
例如,对于自由落体运动的位移函数,定义域可以告诉我们物体下落的时间范围,值域可以告诉我们物体的落地位置范围。
2. 在经济学中,函数的定义域和值域可以帮助我们理解和分析经济问题。
例如,对于需求曲线和供给曲线,定义域可以表示价格的取值范围,值域可以表示商品的数量范围。
2、2第二节 函数的定义域和值域
)
解析:由题意得 0≤16-4x<16,0≤ 16-4x< 16=4,即函数 y= 16-4x的值域为[0,4).
答案:C
考向三 函数定义域、值域的综合应用 [例 3]
1x (2013 年黄冈模拟)已知函数 f(x)=3 , x∈[-1,1], 函数 g(x)
=f2(x)-2af(x)+3 的最小值为 h(a). (1)求 h(a)的解析式; (2)是否存在实数 m,n 同时满足下列两个条件: ①m>n>3; ②当 h(a)的定义域为[n,m]时,值域为[n2,m2]?若存在,求出 m, n 的值;若不存在,请说明理由.
本小节结束
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2,8],选 C.
答案:C
3.(课本习题改编)函数y=x2-2x的定义域为 {0,1,2,3}.则其值域为( )
A.{-1,0,3}
C.{y|-1≤y≤3} 答案:A
B.{0,1,2,3}
D.{y|0≤y≤3}
解析:由y=x2-2x,且x∈{0,1,2,3}得y∈{-1,0,3}.
B.(-∞,-2) D.[-2,2]
【错解】 函数 f(x)=(a-2)x2+2(a-2)x-4 的值域为(-∞,0],
【错因】 解题过程中误认为值域为(-∞,0]等价于 f(x)≤0恒成立,其实不然,若f(x)的值域为(-∞,0],则 函数f(x)的最大值为0,而f(x)≤0恒成立,则不一定有函数 f(x)的最大值为0.
解析:①由 f(x)=lg(2x2-mx+3)知 2x2-mx+3>0 对 x∈R 恒成立. ∴Δ=m2-24<0,∴-2 6<m<2 6. 1 ②要使 f(x)= 2 有意义,则 2x2-mx+3≠0. 2x -mx+3 令 g(x)=2x2-mx+3 解得,函数图象开口向上. 故 Δ=m2-24<0,解得-2 6<m<2 6.
高中数学函数的定义域及值域
高中数学函数的定义域及值域高中数学函数的定义域及值域定义域(高中函数定义)设A,B是两个非空的数集,假如按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A--B为集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x属于集合A.其中,x叫作自变量,x的取值范围A叫作函数的定义域;值域名称定义函数中,应变量的取值范围叫做这个函数的值域函数的值域,在数学中是函数在定义域中应变量所有值的集合常用的求值域的方法(1)化归法;(2)图象法(数形结合),(3)函数单调性法,(4)配方法,(5)换元法,(6)反函数法(逆求法),(7)判别式法,(8)复合函数法,(9)三角代换法,(10)根本不等式法等关于函数值域误区定义域、对应法那么、值域是函数构造的三个根本“元件”。
平时数学中,实行“定义域优先”的原那么,无可置疑。
然而事物均具有二重性,在强化定义域问题的同时,往往就削弱或谈化了,对值域问题的探究,造成了一手“硬”一手“软”,使学生对函数的掌握时好时坏,事实上,定义域与值域二者的'位置是相当的,绝不能厚此薄皮,何况它们二者随时处于互相转化之中(典型的例子是互为反函数定义域与值域的互相转化)。
假如函数的值域是无限集的话,那么求函数值域不总是容易的,反靠不等式的运算性质有时并不能奏效,还必须联络函数的奇偶性、单调性、有界性、周期性来考虑函数的取值情况。
才能获得正确答案,从这个角度来讲,求值域的问题有时比求定义域问题难,理论证明,假如加强了对值域求法的研究和讨论,有利于对定义域内函的理解,从而深化对函数本质的认识。
“范围”与“值域”一样吗?“范围”与“值域”是我们在学习中经常遇到的两个概念,许多同学常常将它们混为一谈,实际上这是两个不同的概念。
“值域”是所有函数值的集合(即集合中每一个元素都是这个函数的取值),而“范围”那么只是满足某个条件的一些值所在的集合(即集合中的元素不一定都满足这个条件)。
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函数定义映射一般地,设A 、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应:f A B →为从集合A 到集合B 的一个映射(mapping ).记作“:f A B →”函数的概念1.定义:如果A ,B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的一个函数,记作)(x f y =,A x ∈。
其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{}A x x f ∈|)(叫做函数的值域。
函数与映射的关系与区别相同点:(1)函数与映射都是两个非空集合中元素的对应关系;(2)函数与映射的对应都具有方向性;(3)A 中元素具有任意性,B 中元素具有唯一性;区别:函数是一种特殊的映射,它要求两个集合中的元素必须是数,而映射中两个集合的元素是任意的数学对象。
函数的三要素函数是由三件事构成的一个整体,分别称为定义域.值域和对应法则.当我们认识一个函数时,应从这三方面去了解认识它.例 已知函数f(x)=3x 2+5x -2,求f(3)、f(-2)、f(a)、f(a+1) 例 函数y =xx 23与y =3x 是不是同一个函数?为什么?练习 判断下列函数f (x )与g (x )是否表示同一个函数,说明理由?① f ( x ) = (x -1) 0;g ( x ) = 1② f ( x ) = x ; g ( x ) =2x③ f ( x ) = x 2;f ( x ) = (x + 1) 2 ④ f ( x ) = | x | ;g ( x ) = 2x重点一:函数的定义域各种类型例题分析例 求下列函数的定义域(用区间表示)(1)02)23()12lg(2)(x x x x x f -+--=;解:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠-≠->-≥-023112012022x x x x x Θ,解得函数定义域为]2,23()23,1()1,21(Y Y .例 当a 取何实数时,函数y =lg(-x 2+ax +2)的定义域为(-1,2)?分析: 可转化为:确定a 值,使关于x 的不等式-x 2+ax +2>0的解集为(-1,2). 解: -x 2+ax +2>0⇒x 2-ax -2<0,故由根与系数的关系知a =(-1)+2=1即为所求.练习、求下列函数的定义域(1)()f x =(2)y =⑶4)3lg(2++=x x x y ⑷1||142-+-=x x y⑸)1(log 31-=x y ⑹235684xx x y ---=抽象函数定义域【类型一】“已知f(x),求f(…)”型例:已知f(x)的定义域是[0,5],求f(x+1)的定义域。
【类型二】“已知f(…) ,求f(x)”型例:已知f(x+1) 的定义域是[0,5],求f(x)的定义域。
【类型三】“已知f(…),求f(…)”型 例:已知f(x+2)的定义域为[-2,3),求f(4x-3)的定义域。
【思路】f(…)→f(x)→f(…)例. 函数y f x =()的定义域为(]-∞,1,则函数y f x =-[l o g ()]222的定义域是___。
分析:因为l o g()22x 2-相当于f x ()中的x ,所以l o g()2221x -≤,解得 22<≤x或-≤<-22x 。
例 已知函数f (2x )的定义域是[-1,2],求f (log 2x )的定义域.分析: 在同一法则f 下,表达式2x 与log 2x 的值应属于“同一范围”. 解: ∵-1≤x ≤2,∴21≤2x ≤4故21≤log 2x ≤4即 log 22≤log 2x ≤log 216⇒2≤x ≤16.总结:已知F (g (x ))的定义域为A ,求F (h (x ))的定义域,关键是求出既满足g (x )∈B ,又满足h (x )∈B 的x 取值集合,在此例中,A =[-1,2],B =[21,4].例.已知函数()f x 定义域为(0,2),求下列函数的定义域:(1) 2()23f x +;(2)212log (2)y x =-。
解:(1)由0<x 2<2, 得练习1、函数()f x 的定义域是[0,2],则函数(2)f x +的定义域是 ___________.2、已知函数()f x 的定义域是[-1,1],则(2)(1)f x f x +++的定义域为 ___________.3、已知2()f x 的定义域为[1,1]-,则(2)xf 的定义域为 ___________ .重点二:求函数解析式的几种常用方法 1.换元法:例 已知f(x+1)=2x +2x-3,求f(x)解: 令x+1=t,则x=t-1代入函数式中得:f(t)= ()21t -+2(t-1)-3= 2t -4∴f(x)= 2x -4说明:f(x),f(t)都是同一个对应法则,只是自变量的表示不同,从函数来看没有区别.练习、1 若f(x)=2x 2-1,求f(x-1)2 已知函数f(2x+1)=3x+2,求f(x). 2.配凑法:上例中,把已知的f(x+1)中的x+1看成是一个整体变量进行处理.∵f(x+1)=2x +2x+1-4 = ()21x +-4 用x 代替 x+1,得: f(x)= 2x -4 例 已知f(x+1x )= 221x x+ , 求f(x). 分析:将221x x+用x+1x 表示出来,但要注意定义域。
解:f(x+1x )= 221x x+=212x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭变式、1 已知x ≠0,函数f(x)满足f(x x 1-)=221xx +,求f(x) .2 已知1)f x +=+()f x 3、待定系数法:例.一次函数f(x)满足f[f(x)]=9x+8,求f(x).解:设此一次函数解析式为f(x)=kx+b,则有:f[f(x)]=kf(x)+b=k(kx+b)+b= 2k kb b ++ 由已知得:2k kb b ++=9x+8.即298k kb b ⎧=⎨+=⎩ 解得32k b =⎧⎨=⎩ 或 34k b =-⎧⎨=-⎩ 所求一次函数解析式为:f(x)=3x+2,或f(x)=-3x-4.例 已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .4.解方程组法:例 设f(x)满足f(x)+2f(1x)=x (x ≠0 ),求f(x). 分析:要求f(x)需要消去f(1x ),根据条件再找一个关于f(x)与f(1x) 的等式通过解方程组达到目的。
解:将f(x)+2f(1x )=x 中的x 用1x 代替得f(1x )+2f(x)= 1x. 消去f(1x) 得 : 2()33x f x x =- 例 若3f(x)+f(-x)=22x –x,求f(x).解:用-x 替换式中x 得:3f(-x)+f(x)=22x +x. 消去f(-x) 得: f(x)=22x -2x练习、1 若2()()1f x f x x --=+,求()f x . 2 若()f x 满足1()2(),f x f ax x+=求()f x重点三 函数的值域 ㈠、观察法: 例、求下列函数的值域(1) y=3x+2 (-1≤x ≤1) (2)x x f -+=42)(㈡、配方法:例、已知函数142+-=x x y ,分别求它在下列区间上的值域。
(1)x ∈R ; (2)[3,4] (3)[0,1] (4)[0,5] 练习:1.已知函数223y x x =+-,分别求它在下列区间上的值域。
(1)x R ∈; (2)[0,)x ∈+∞; (3)[2,2]x ∈-; (4)[1,2]x ∈ 2.求函数2234x x y -+-= 的值域说明:配方法是求“二次函数类”值域的基本方法,一般是根据函数所给x 的取值范围,结合函数的图象求得函数的值域.例.若实数x 、y 满足x 2+4y 2=4x ,求S=x 2+y 2的值域解:∵4y 2=4x-x 2≥0∴x 2-4x ≤0,即0≤x ≤431)32(434344222222-+=+=-+=+=∴x x x x x x y x S ∴当x=4时,S max =16当x=0时,S min =0 ∴值域0≤S ≤16例.已知函数y=f(x)=x 2+ax+3在区间x ∈[-1,1]时的最小值为-3,求实数a 的值. 分析:2)(ax x f y -==称轴的抛物线,由于它的对的图象是一条开口向上因为的位置取决于a ,而函数的自变量x 限定在[-1,1]内,因此,有三种可能性,应分别加以讨论.解:43)2()(22a a x x f y -++==734)1(212)1(min =∴-=-=-=>-<-a a f y a a时,,即当 )(62343)2(22121)2(2min 舍得,时,,即当±=-=-=-=≤≤-≤-≤-a a a f y a a734)1(212)3(min -=∴-=+==-<>-a a f y a a时,即,当 综合(1)(2)(3)可得:a=±7㈢、换元法例、求函数x x x f 41332)(-+-=的值域。
解:令0413≥=-t x ,则13-4x=t 24132t x -= ∴4)1(21321322+--=+--=t t t y 该二次函数的对称轴为t=1,又t ≥0由二次函数的性质可知y ≤4,当且仅当t=1即x=3时等式成立,∴原函数的值域为(-∞,4]。
例.求函数y x =解析:方法1、可用换元法解答 方法2、根据函数的单调性来做例 求函数 y=2x+2-3×4 x (-1≤x ≤0) 的值域解 y=2x+2-3·4x =4·2x -3·22x 令 2x =t12101≤≤∴≤≤-t x Θ 3411,3434)32(3]949434[343min max 222≤≤∴==∴+--=-+--=+-=y y y t t t t t y 例 的值域,试求函数的值域是已知)(21)()(]94,83[)(x f x f x g y x f -+==练习、 1.求函数x x y -+=142的值域2. 求函数x x y 212-+=的值域形如:d cx b ax y +++=的函数可令)0(≥=+t t d cx ,则cdt x -=2转化为关于t 的二次函数求值。